交換機 (英文：Switch，意為“ 開關 ”)是一種用于電信號轉發的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。那么。 交換機的工作原理 是什么呢?交換機的作用有哪些呢?

一、交換機的工作原理

1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。

(資料圖)

2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個端口進行轉發。

3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉發。這一過程稱為泛洪(flood)。

4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發。

二、交換機的作用

1.學習/獲取：交換機會學習收到的數據幀的源MAC地址;

1>當交換機從某個端口收到數據幀時，會讀取幀的源MAC地址并在MAC表中填入該MAC地址及其對應的端口。

2.過期：通過學習過程學習到的MAC條目具有時間戮，此時間戮用于從MAC表中刪除舊條目。

1>當某個條目在MAC表中創建之后，就會使用其時間戮作為起始值開始遞減計數。計數值到0后，條目被刪除;

2>如果在條目被刪除之前，交換機從相同端口收到同一源MAC的幀時，將會刷新表中的該條目;

3>在時間戮計數值到0后，仍未從該端口收到該源MAC的幀時，條目將被刪除。

3.泛洪：交換機將幀發送到除接收端口以外的其它所有端口的過程稱為泛洪。

1>當收到目的MAC地址不在MAC表中的數據幀時，交換機不知道該往哪一個端口發送該幀，此時會泛洪;

2>當收到目的MAC地址為廣播地址的幀時，會泛洪;

3>當收到目的MAC地址為組播(多播)地址的幀時，會泛洪。

4.選擇性轉發：檢查幀的MAC地址后，將幀從適當的端口轉發出去的過程稱為選擇性轉發。

1>交換機收到數據幀后，如果該幀的MAC地址在MAC表中，則將幀轉發到相應端口，而不是泛洪到所有端口。

5.過濾：在某些情況下，幀不會被轉發。

1>交換機不會將幀轉發到接收幀的端口;

2>交換機會丟棄損壞的幀而不轉發，如沒有通過CRC校驗的幀等;

3>由于某些安全設置幀不會被交換機轉發，如基于MAC地址的ACL、VLAN等。

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